记者从北京量子信息科学研讨院得悉,该研讨院袁之良团队利用光频梳技能初次完结开放式架构双场量子密钥分发体系,完结615公里光纤量子密钥分发试验。相关研讨效果宣布在最新一期的《天然·通讯》上。
据了解,量子密钥分发根据量子物理的根底原理和一次一密的加密方法,可完结无条件安全通讯。2018年英国东芝欧洲研讨所提出新式双场协议,使得安全成码率以信道衰减的平方根线性下降,在无中继的情况下可打破码率边界,是完结500公里以上光纤量子通讯的可行计划。
双场协议的完结需求两个异地独立激光源在第三方长途节点处完结安稳的单光子干与,但通讯两边激光源的细小频差与长间隔光纤形成的快速相位漂移都对干与有重要影响。现在,传统计划是在悠远两地间架起服务光纤作为传输前言,然后通过期频传输或许光学锁相环等技能,完结两地激光源的频率确定,这种闭合光纤架构十分不利于多节点的广域量子保密网络使用。
据介绍,研讨团队根据自主开发的相干边带稳相与异地激光源频率校准技能,研制出首个开放式架构、无须服务光纤的新式双场量子密钥分发体系,完结低损耗光纤四百公里级、五百公里级、六百公里级的安全成码,并打破无中继量子密钥分发的码率边界,还成功演示臂长差为百公里的量子密钥分发试验(现在最长臂长差记载)。
相较之前的试验效果,量子信号光的相位漂移速率下降千余倍,大幅度的下降相位参阅光的噪声影响,有助于光纤量子密钥分发间隔向千公里等级打破。根据光频梳的开放式架构有利于未来构建多用户多节点的城际量子保密网络,并对根据单光子干与的分布式量子网络具有极端重大意义。该项作业得到了国家天然科学基金的支撑。